Unity：使用AR技術(shù)復(fù)原皇龍寺的中門和南走廊
位于韓國(guó)慶州市的皇龍寺是新羅時(shí)代佛教寺廟的代表寺廟之一,，與佛國(guó)寺齊名。然而,，由于一次不幸的事件,，整個(gè)建筑都被毀,，如今只剩下皇龍寺的遺址。韓國(guó)國(guó)家文化遺產(chǎn)研究院對(duì)宏偉的皇龍寺的損毀感到十分遺憾,，經(jīng)過(guò)深思熟慮,，最終決定對(duì)皇龍寺進(jìn)行數(shù)字化復(fù)原。
由于利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）復(fù)原文化遺產(chǎn)不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的任務(wù),，因此與VIRNECT合作至關(guān)重要,，VIRNECT是一家專門從事虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）內(nèi)容的公司。經(jīng)過(guò)大量的歷史調(diào)查與研究,，團(tuán)隊(duì)使用AR技術(shù)對(duì)皇龍寺的中門和南走廊進(jìn)行了復(fù)原,。這種AR內(nèi)容最近因其質(zhì)量得到了認(rèn)可，獲得了2022?Korean Made With Unity（MWU）最佳可視化獎(jiǎng),。來(lái)自VIRNECT的項(xiàng)目經(jīng)理Choi Joo-gon和開(kāi)發(fā)者Kang Hyun-seok向我們介紹了皇龍寺遺址復(fù)原的過(guò)程,，讓我們來(lái)一起看看吧。
“文化遺產(chǎn)復(fù)原”的新挑戰(zhàn)
當(dāng)Choi收到國(guó)家文化遺產(chǎn)研究所提供的合作復(fù)原這一文化遺址的邀請(qǐng)時(shí),，他非常高興,。Choi無(wú)法掩飾對(duì)新挑戰(zhàn)的興奮和對(duì)項(xiàng)目結(jié)果的期待。他認(rèn)為AR技術(shù)應(yīng)該被用于開(kāi)發(fā)連接過(guò)去,、現(xiàn)在和未來(lái)的內(nèi)容，而不是只被當(dāng)做一種面向未來(lái)的技術(shù),，因此文化遺產(chǎn)復(fù)原項(xiàng)目對(duì)他非常有吸引力,。
當(dāng)時(shí)，該項(xiàng)目還是國(guó)家文化遺產(chǎn)研究所的內(nèi)部項(xiàng)目,。項(xiàng)目最初的目的是將研究人員的學(xué)術(shù)和研究成果可視化,，但在Choi和Kang的積極參與下，該項(xiàng)目已經(jīng)擴(kuò)展到公眾服務(wù)層面,。此次皇龍寺中門和南部走廊的AR復(fù)原超越了歷史研究,，并實(shí)現(xiàn)了比預(yù)期更真實(shí)地表現(xiàn)。
“我們總是歡迎新的挑戰(zhàn),。我們不擔(dān)心任何限制,，因?yàn)槲覀冇屑夹g(shù)的保障?！报CVIRNECT的項(xiàng)目經(jīng)理Choi Joo-gon說(shuō)道,。
不可避免的反復(fù)試驗(yàn)
此次的皇龍寺復(fù)原XR體驗(yàn)內(nèi)容的中門和南部走廊，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部一層和中部?jī)蓪拥恼鎸?shí)尺寸虛擬體驗(yàn),。參觀者可以在現(xiàn)場(chǎng)四處走動(dòng),，享受在建筑周圍拍照的樂(lè)趣，并根據(jù)他們?cè)L問(wèn)的時(shí)間感受季節(jié)變化,。特別是中間樓層的內(nèi)部設(shè)計(jì),，讓參觀者感覺(jué)好像真的在二樓,。因此，在為期一年的展示期間,，該項(xiàng)目獲得了公眾和媒體的高度贊揚(yáng),。但是，這個(gè)過(guò)程并不簡(jiǎn)單,。由于內(nèi)容是復(fù)原文化遺產(chǎn),，歷史研究是最重要的問(wèn)題。然而,，由于缺乏關(guān)于皇龍寺的數(shù)據(jù),，團(tuán)隊(duì)不得不同時(shí)分析和研究各種材料。他們從研究所獲得了基本數(shù)據(jù),，也同時(shí)積極征求了教授們的意見(jiàn),。Choi和Kang在試圖將皇龍寺從其現(xiàn)有平面圖恢復(fù)為3D立體建筑時(shí)經(jīng)歷了反復(fù)的試錯(cuò)。
“椽,、格子窗,、柱列臺(tái)座、屋脊裝飾……這些詞對(duì)我們來(lái)說(shuō)很陌生,。我們需要一些時(shí)間來(lái)適應(yīng)它們,；因此，大量的試錯(cuò)是不可避免的,?！盋hoi Joo-gon說(shuō)道。
部分原因是,，每當(dāng)他們嘗試3D建模時(shí),，他們都會(huì)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)缺陷——比如在2D的平面圖中看不到的間隙和高度。他們對(duì)現(xiàn)有方案進(jìn)行研究,、修改和執(zhí)行,，同時(shí)積極探索其他案例，耗費(fèi)了大量的時(shí)間來(lái)檢查每一處缺陷,。此外他們?cè)谶M(jìn)行面對(duì)面會(huì)談時(shí)也面臨著物理上的限制,。因此，他們使用Unity創(chuàng)建了一個(gè)3D模型查看器,，并實(shí)時(shí)接收和確認(rèn)反饋,。這有助于他們有效地溝通和節(jié)省時(shí)間，并縮小錯(cuò)誤的范圍,。
外勤同樣必不可少
開(kāi)發(fā)者Kang Hyun-seok在采訪開(kāi)始時(shí)說(shuō),，這是他第一次在開(kāi)發(fā)過(guò)程中走這么多路。創(chuàng)建AR內(nèi)容的重中之重是讓用戶感受到真實(shí),。因此,，為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),，減少實(shí)際位置和內(nèi)容中位置之間的誤差范圍是很重要的。
“中門本身就很大,，但如果加上南面的走廊,，長(zhǎng)度就會(huì)將近270米。因此關(guān)于如何解決誤差范圍,，我們做了調(diào)查,，親自去了現(xiàn)場(chǎng)?！盫IRNECT的開(kāi)發(fā)者Kang Hyun-seok說(shuō)道,。
Kang想把誤差范圍從中門至南走廊縮小到270米之內(nèi)。由于270米是一個(gè)很大的距離,，不是簡(jiǎn)單的一個(gè)高性能的平板或者AR?core就能解決的,。他也嘗試了GPS，但GPS同樣存在很大的誤差,，于是他在中門至南走廊之間放置了很多標(biāo)記,。此外，Kang還進(jìn)行了大量的測(cè)試,，以確定標(biāo)記之間的最佳間隔,。如果一座270米的建筑稍微傾斜，就會(huì)產(chǎn)生幾十米的誤差,，所以我們盡一切努力進(jìn)行精確測(cè)量,。另一個(gè)有助于真實(shí)體驗(yàn)的方面是光線和陰影的表現(xiàn)。通過(guò)將真實(shí)環(huán)境的陰影方向與數(shù)字對(duì)象的方向相匹配,，能夠進(jìn)一步增強(qiáng)沉浸感。
完全沉浸在Unity中
Kangol表示,，使用Unity是他們的最終選擇,，因?yàn)?a class="insidelink" href="http://m.shcjtec.com/Item/69424.aspx" target="_blank" title="Unity">Unity在各個(gè)方面都展現(xiàn)了前沿技術(shù)。此外,，Unity在各種平臺(tái)上提供服務(wù),，包括移動(dòng)平臺(tái)。在Kang調(diào)查的所有選項(xiàng)中,，只有Unity擁有使用單一用戶界面（UI）支持不同分辨率的各種平板電腦的技術(shù),。這便是Unity提供的“預(yù)置”功能。每當(dāng)分辨率改變時(shí),，Unity會(huì)加載存儲(chǔ)在預(yù)置中的UI信息,，因此它可以在單個(gè)UI中操作。
由于該項(xiàng)目是一種虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn),。以皇龍寺為背景拍照,，可以說(shuō)是該項(xiàng)目的代表功能,。當(dāng)在拍攝的圖片上顯示3D對(duì)象時(shí)，3D對(duì)象會(huì)出現(xiàn)在相機(jī)背景上,，但同時(shí)會(huì)產(chǎn)生人物被3D圖像被遮住的問(wèn)題,。在這里，團(tuán)隊(duì)使用了Unity的遮擋技術(shù),，使3D圖象始終停留在人物的后方,。通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)，人們才能以3D皇龍寺為背景拍照,。
“Unity的技術(shù)幫助我們提升了項(xiàng)目體驗(yàn)的沉浸感,。除了Unity之外，我們沒(méi)有其他選擇來(lái)實(shí)現(xiàn)這一項(xiàng)目,?！盞ang Hyun-seok說(shuō)道。
互動(dòng)是關(guān)鍵
Choi和Kang都表示,，開(kāi)發(fā)AR內(nèi)容的關(guān)鍵在于支持人們的交流與交互,。元宇宙之所以引人注目，也是因?yàn)樗鼉?nèi)部實(shí)時(shí)發(fā)生的各種相互作用,。在采訪中,，VIRNECT透露，他們計(jì)劃擴(kuò)大其項(xiàng)目,，以專注于創(chuàng)造人與人之間積極溝通的意義,。
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